Fizik nedir?

Fizik, madde ile enerji arasındaki etkileşimi inceleyen ve doğada gerçekleşen olaylarla ilgili mantıklı açıklamalar yapan uygulamalı bir bilim dalıdır.

Fizik bilimi insanların doğada gerçekleşen  olayları açıklama isteğinden doğdu. Bu duruma uygun bir başka tanımla; Fizik; doğayı anlama, doğal olayların neden ve sonuçlarının öğrenme ve bunları matematiksel metotlarla ifade etme işidir.

Fizik bilimiyle uğraşan bilim insanlarına fizikçi denir. Fizikçi bilimsel metotlar kullanarak maddenin temel özeliklerini inceler. Bu incelemelerini yaparken fizik biliminin sorgulanabilir, denenebilir, yanlışlanabilir ve elde edilen verilere dayandırılabilir olduğunu bilir.

Fizikçilerin amacı, doğaya insanlığın yararına olacak şekilde yön verebilmektir.

Günümüzde fizik sadece fizikçilerin bir uğraş alanı değildir. Fizik; konularıyla uzaktan yakından herkesi ilgilendiren bir bilim dalıdır. Fiziğin konuları arasına, elektron, kuarklar  gibi maddelerin yapısını oluşturan en küçük yapı taşlarından,  evrendeki yıldızların ve galaksilerin işleyişine varıncaya kadar tüm doğa olaylarını kapsayan geniş bir alan girmektedir.

                                                          Fiziğin Alt Dalları

1) Mekanik Fiziği : Evrenin hareketlerini , kuvvet hareket, ilişkisini cisimlerin durgunluk şartlarını ve Güneş sistemini inceleyen fizik dalıdır. Klasik Fizik ve ya Newton fiziği de denilebilir.

2) Elektrik Fiziği : Elektrik yükünü elektrik yükünün hareketiyle oluşan elektirk akımını yükün hareketsiz durumu, potansiyeli inceleyen fizik dalıdır

3) Manyetizma Fiziği : Demir, Nikel, Kobalt gibi maddeleri çeken cisimleri , mıknatısın çevresinde oluşan manyetik alan, manyetik kuvvet ve bunların etkileşimlerini inceleyen fizik dalıdır.

4) Atom Fiziği : Maddenin yapısını oluşturan atomları ve atomlar arası ilişkileri inceleyen fizik dalıdır. Bu incelemeyi yaparken maddenin yoğurduğu veya saldığı elektro manyetik ışımaları inceleyen spektrometreden faydalanır.

5) Termo Dinamik : Fizik olaylarının oluşum şartlarını enerjiyi enerji değişimlerini, enerji aktarımlarını, enerji dönüşümlerini, ısı, sıcaklık, genleşme ve bunlar arasındaki ilişkiyi inceler.

6) Optik : Işığın yapısını, kırılma, yansıma, kırınım, girişim olaylarını inceler. Mercek, dürbün, mikroskop, teleskop yapımlarında optikten dalından yararlanılır.

7) Nükleer Fizik : Atom çekirdeğindeki olayları çekirdeklerde bulunan nötron ve protonları bir arada tutan nükleer kuvvetleri, çekirdeğin saldığı ışımaları ve bunların etkilerini inceleyen daldır.

8) Katı Hal Fiziği : Çok sert ve şekil değiştiremez maddelerle ilgilenir. Bu maddelerin elektrik, manyetik, optik, esneklik özelliklerini araştırır. Özellikle kristal yapıların nasıl oluştuğunu ve bu yapılarda atom dizilişini inceler.

Fizğin Günlük Hayattaki Yeri

Bilim ve teknolojinin bugün ki seviyesine gelmesinde temel bilimler olan matematik, fizik, biyoloji ve kimya vazgeçilmez unsurlardır. Temel bilim dallarından olan fizik; tıp, astrofizik, kimya ve mühendislik başta olmak üzere birçok değişik bilim dallarıyla sıkı bir ilişki içindedir. Bilim dalları geliştikçe fiziğin teorilerine, tekniklerine ve araştırma yöntemlerine daha çok ihtiyaç duymaktadırlar.

Fiziğin teori ve kanunlarını basit makinelerde olduğu gibi doğrudan günlük hayatta kullanabileceğimiz gibi, dolaylı yollardan da kullanabiliriz. Fizik yasalarını dolaylı yollardan kullanmamızı sağlayan birçok uygulama alanları vardır. Bilimin uygulama  alanlarından olan tıp ve mühendislik sayesinde fizik teori ve ilkeleri günlük hayatımızın vazgeçilmezlerinden olmuşlardır.

Örneğin; kanın damarların içinde nasıl ilerlediğini, cisimleri nasıl gördüğümüzü, ağzımızdan sesin nasıl çıktığını ve sesleri nasıl duyduğumuzu açıklarken, devasa binaları yaparken, yaşamımızı devam ettirebilmek için ihtiyaç duyduğumuz enerjiyi, bu enerjinin
kaynağını ve doğadaki enerji çevrimini fizik yasalarıyla açıklayabiliyoruz.

Doktorların vazgeçilmezlerinden olan röntgen cihazlarının bulunması ve bugünkü seviyeye gelmesi, nükleer enerjinin kullanılmaya başlanması, transformatörler, elektronik cihazlar gibi birçok ürün fizik yasa ve teorileri sayesinde gelişti. Pilin icat edilmesi elektrik akımının incelenmesine yol açtı. Elektriğin sırlarının çözülmeye başlamasıyla telgraf, telefon, akümülatörler, elektrik lambası, dinamo gibi birçok pratik araç günlük hayatımıza girdi.

Yaşantımıza hızlı bir şekilde giren İnternette bilgiye erişmek için kullandığımız www standardı ve fikri bir fizikçi tarafından fizikçiler  arası bilgi paylaşımını hızlandırmak için geliştirilmiştir.

Enerji harcamak, beslenmek, hareket etmek, iş yapmak, Soluk alıp vermek ve diğerleri ile gündemdeki konular, global ısınma, nehirlerin, denizlerin kirlenmesi, cep telefonu, yazıcı, bilgisayar, uydular, uzay araçları ve daha nice aklınıza gelen konu fiziğin de konusudur Fizik konularını canlı ve cansız doğadan alır Doğada gerçekleşen olayların nasıllarını matematiksel ifadelendirmeye çalışır

Okula ulaşmak, arkadaşlarımızla buluşmak için hareket ederiz, bunların dışında da hareket olayları gerçekleştirilir, bunu hepiniz bilirsiniz Fizik tüm bu hareket olaylarının neden ve niçin ini “ Mekanik “ başlığı altında inceler Şimşeğin çakması, ampulün yanması, elektrik yükü gibi günlük yaşam olaylarını “ Elektrik “ başlığı altında inceler Işığın aynadaki, merceklerdeki hareketlerini, gökkuşağının oluşumunu, ışığın camı kırmadan nasıl geçtiğini “ Optik “ başlığı altında inceler Sıcaklık, ısı, rüzgâr, buhar kazanları, termometreler “ Termodinamik “ başlığı altında inceler Maddeyi, maddeyi meydana getiren atomu ve atomun içerisindeki parçacıkları “ Atom Fiziği “ başlığı altında inceler Metallerin özellikleri, kristal yapılı maddeleri “ Katıhal Fiziği “ başlığı altında inceler

Çeşmemizden su akmasının nedeni su kaynağı ile evimizin musluğu arasındaki basınç farkıdır Bunun araştırmasını fizikçiler yapar ve biz günlük yaşantımızda bilmeden de olsa bunları kullanırız Cep telefonlarımız, bilgisayarlarımızı severek kullanırız ve bunların çalışma prensiplerini geliştirenler de fizikçilerdir

Fiziğin kullanım alanlarına kısaca örnekler verirsek ;

- Dünya üzerende durabiliyorsanız burada fizik vardır. Dünya üzerinde durmanızı sağlayan şey bir kütle çekim kuvveti olan Dünya tarafından size uygulanan kuvvettir.

- Akşamları hava karardığında ışıklar açtığınız zaman iste burada da fizik tam yani başınızda. Aydınlatma için kullandığınız tüm araçlarda fizik var. Aydınlatma kavramı zaten başlı başına bir fizik konusu. Optik gibi.

- Elektrikli bir aygıt kullanıyorsanız, iste yine fizik tam orada. Elektrik de fizik biliminin ilgi alanlarından bir diğeri.

- Cep telefonu kullanıyorsanız yine fizik yani başınızda. Cep telefonu ile konuşmamızı sağlayan elektro manyetik dalgalar gibi yine fizik alt dallarından birisi.

- Sadece cep telefonu değil elbette, normal telefonlarda da yine fizik kurallarından yararlanılmakta.

- Televizyon, radyo, sac kurutma makinası gibi aklınıza gelebilecek tüm elektrikli araçlarda yine fizik var.

Bu liste çok çok uzun.Çevrenize bakin hemen hemen her olayda fizik vardır. Futbol, kayak, basketbol gibi  tüm sporlarda.. Uzay teknolojilerinde 

    

     Fiziğin Teknolojideki Yeri ve Önemi

Enerji harcamak, beslenmek, hareket etmek, iş yapmak, Soluk alıp vermek ve diğerleri ile gündemdeki konular, global ısınma, nehirlerin, denizlerin kirlenmesi, cep telefonu, yazıcı, bilgisayar, uydular, uzay araçları ve daha nice aklınıza gelen konu fiziğin de konusudur. Fizik konularını canlı ve cansız doğadan alır. Doğada gerçekleşen olayların nasıllarını matematiksel ifadelendirmeye çalışır.

Okula erişmek, arkadaşlarımızla buluşmak için hareket ederiz, bunların dışında da hareket olayları gerçekleştirilir, bunu hepiniz bilirsiniz Fizik tüm bu hareket olaylarının neden ve niye ini “ Mekanik “ başlığı altında inceler Şimşeğin çakması, ampulün yanması, elektrik yükü gibi günlük hayat olaylarını “ Elektrik “ başlığı altında inceler Işığın aynadaki, merceklerdeki hareketlerini, gökkuşağının oluşumunu, ışığın camı kırmadan nasıl geçtiğini “ Optik “ başlığı altında inceler Sıcaklık, ısı, rüzgâr, buhar kazanları, termometreler “ Termodinamik “ başlığı altında inceler Maddeyi, maddeyi alana getiren atomu ve atomun içerisindeki parçacıkları “ Atom Fiziği “ başlığı altında inceler Metallerin özellikleri, kristal yapılı maddeleri “ Katıhal Fiziği “ başlığı altında inceler

Çeşmemizden su akmasının nedeni su kaynağı ile hanemizin musluğu arasındaki basınç farkıdır Bunun araştırmasını fizikçiler yapar ve biz günlük yaşantımızda bilmeden de olsa bunları kullanırız Cep telefonlarımız, bilgisayarlarımızı severek kullanırız ve bunların çalışma prensiplerini geliştirenler de fizikçilerdir

Fiziğin diğer teknolojik ve pratik katkıları ;

– İletişim sistemleri; optik iletişim, uydu iletişimi Bu sistemlerde kullanılacak opto elektronik aletlerin araştırılması, tasarımı ve geliştirilmesi

– Enerji imalatı; nükleer enerji, güneş enerjisi, rüzgar enerjisi ve hali hazırda kullanılmakta olan enerji üretme yollarının etkinliğinin artırılması

– Evrenin doğuşu ve gelişiminin anlaşılması; Büyük Patlama ( Big Bang ), kara delikler, nötron yıldızları, galaksiler, kozmoloji, astronomi, uzay fiziği gibi dallar

– Maddenin yapısını manaya yoluyla yeni çok küçük ve çok hızlı elektronik aletlerin keşfedilmesi ve bu aletlerin kullanılmasıyla küçük ve çok hızlı bilgisayarların yapılması

-Bilhassa havacılık ve uzay endüstrinde, x ışınları, ses ötesi gibi yollar kullanarak maddeye zarar vermeden, maddenin içinde bulunabilecek çatlak, kırık ve yabancı maddelerin belirlenmesi

– Elektronik, optik, tıp, inşaat, havacılık gibi çok geniş alanlarda kullanılan dayanıklı, emin, uzun ömürlü, ucuz ve hafif malzemelerin araştırılması ve geliştirilmesi

-Etraf kirliliği, hava kirliliği ve bunların ozon tabakası üzerine dolayısıyla Güneş’ten artarak gelen morötesi ışınların insan sıhhatine tesirleri, sera olayının incelenmesi

– Tıpta; x ışınları, ses ötesi, Nükleer Manyetik Titreşim ( NMR ) gibi temel fizik ilkelerini kullanarak insan vücudunun taranması, belirtilerin belirlenmesi ve rehabilitasyonda kullanılması

– İnsan sıhhatini etkileyen gürültü kirliliğinin giderilmesi için yapılan çalışmalar

– Adli Tıp alanında; elektron mikroskopları ve kuvvetli bilgisayar kullanarak, cinayet veyahut silahlı soygun gibi olayları çözmek için polise yardım

– Savunma endüstrinde; mikrodalgalar, lazerler, kızılötesi ışınlar ve uydular kullanarak savunma sistemlerinin araç ve gereçlerinin araştırılması ve geliştirlmesi

– Biyofizik ve tıp araştırmalarında bilhassa insan fizyolojisinin işleyişini anlamak için yapılan çalışmalar Nükleer fiziğin tıptaki uygulamaları ve bunun gibi bir çok konu

alıntı

                              Fiziğin Diğer Temel Bilimlerle İlgisi

Maddenin katı, sıvı gaz  hallerini  en  derin ayrıntısına kadar inceleyen , termodinamik yasalarını kullanan, Kimyanın alt dalı olan Fizikokimya modern fizikten fazlasıyla etkilendi.

Maddenin yapısı, elektromagnetik radyasyon, siyah cisim ışıması, fotoelektrik olay, atom spektrumları ve Bohr atom modeli, De broglie bağıntısı, çözeltilerin termodinamik İncelenmesi, elektrolit çözeltiler ve elektrokimyasal piller, kimyanın fizikle bağlantılı konularıdır.

Biyolojik süreçlerin aydınlatılmasında vebiyolojiye  ilişkin  sorunların çözümünde fiziksel bilimlerin ilke ve kavramlarından yararlanan  bilim dalı  biyofizik modern fizikteki gelişmelerden yararlandı.

Sinir sisteminde uyarıların iletilmesindeki yapıyı, ışık, ses  ve iyonlaştırıcı radyasyon gibi fiziksel büyüklüklerin canlılara etkisini ve canlıların yer değiştirme ya da iletişim yoluyla çevreleriyle kurdukları ilişkileri inceler.

Biyofizikte kullanılan en yaygın inceleme ve araştırma yöntemleri arasında X ışınları, Lazer, MR, Tomografi, PED, ultra santrifüj ile çökeltme fizikle bağlantılıdır.

Fiziğin diğer teknolojik ve pratik katkıları ;

- İletişim sistemleri; optik iletişim, uydu iletişimi Bu sistemlerde kullanılacak opto elektronik aygıtların araştırılması, tasarımı ve geliştirilmesi

- Enerji üretimi; nükleer enerji, güneş enerjisi, rüzgar enerjisi ve halen kullanılmakta olan enerji üretme yöntemlerinin etkinliğinin artırılması

- Evrenin doğuşu ve gelişiminin anlaşılması; Büyük Patlama ( Big Bang ), kara delikler, nötron yıldızları, galaksiler, kozmoloji, astronomi, uzay fiziği gibi dallar

- Maddenin yapısını anlama yoluyla yeni çok küçük ve çok hızlı elektronik aygıtların keşfedilmesi ve bu aygıtların kullanılmasıyla küçük ve çok hızlı bilgisayarların yapılması

-Özellikle havacılık ve uzay sanayinde, x ışınları, sesötesi gibi yöntemler kullanarak maddeye zarar vermeden, maddenin içinde bulunabilecek çatlak, kırık ve yabancı maddelerin belirlenmesi

- Elektronik, optik, tıp, inşaat, havacılık gibi çok geniş alanlarda kullanılan dayanıklı, güvenilir, uzun ömürlü, ucuz ve hafif malzemelerin araştırılması ve geliştirilmesi

-Çevre kirliliği, hava kirliliği ve bunların ozon tabakası üzerine dolayısıyla Güneş’ten artarak gelen morötesi ışınların insan sağlığına etkileri, sera olayının incelenmesi

- Tıpta; x ışınları, sesötesi, Nükleer Manyetik Rezonans ( NMR ) gibi temel fizik ilkelerini kullanarak insan vücudunun taranması, bulguların belirlenmesi ve tedavide kullanılması

- İnsan sağlığını etkileyen gürültü kirliliğinin giderilmesi için yapılan çalışmalar

- Adli Tıp alanında; elektron mikroskopları ve güçlü bilgisayar kullanarak, cinayet ya da silahlı soygun gibi olayları çözmek için polise yardım

- Savunma sanayinde; mikrodalgalar, lazerler, kızılötesi ışınlar ve uydular kullanarak savunma sistemlerinin araç ve gereçlerinin araştırılması ve geliştirlmesi

- Biyofizik ve tıp araştırmalarında özellikle insan fizyolojisinin işleyişini anlamak için yapılan çalışmalar Nükleer fiziğin tıptaki uygulamaları ve bunun gibi bir çok konu

Fizik Eğitiminin Genel Amaçları:

1. Öğrenciye bilimsel düşünme yeteneği kazandırma.
2. Öğrenciye aklını kullanabilme yollarını gösterebilme
3. Bilim ve teknoloji arasında ilişki kurabilme.
4. Bilim ve teknolojinin toplumun ilerlemesindeki önemini kavrayabilme.
5. Yapıcı eleştirici düşünme yeteneği kazandırabilme.
6. Araştırma inceleme gözlem ve deney sonuçlarını söz yazı ve şekille gösterebilme.
7. Bilimsel sonuçlara ulaşmada ve kanunları anlamada gözlem inceleme deney ve araştırma yöntemlerinden yararlanabilme
8. Fiziğe ilgi duyabilme , yeni gelişmeleri izleyebilme , yeni gelişmelerin önemini kavrayabilme. Fizik bu genel amaçlar doğrultusunda öğrencilerin gelişim ve yetenek düzeyleri dikkate alınarak uygun davranış özelliklerini kazanabilmeleri için özel hedefler belirlenir.

Fiziğin Günlük Hayatta Kullanıldığı Alanlar Nedir?

Lise eğitiminde en zor şeylerden biri öğretilen konularla toplum arasındaki ilgiyi kurmaktır. Fizik derslerinde bu ilgiyi kurmak daha kolay olmasına rağmen kurulmaması öğrencileri fizik dersinden soğutmaktadır. Öğrenciler fizik dersini anlaşılması zor ders olarak görmektedirler. Buna ek olarak üniversite yerleştirme sınavlarında doğru net sayısı en düşük alanlardan bir tanesi fiziktir. Bu 2001 yılında ortalama 2,89 nettir (ÖSYM, 2001).Amerika'da fizik derslerilisede seçmelidir. Son yıllarda fizik derslerini tercih edenöğrencilerin sayısında düşüşler olmuştur. Tercih edenlerin önemli birkısmı da daha sonra dersi bırakmaktadırlar (Hewitt, 1990). Ahlgren veWalberg (1973) öğrencilerin fizik dersini sıkıcı, zor, anlaşılmaz vekendileri için gereksiz gördüklerini belirtmiştir.

Öğrencilerin fiziği daha zevkli öğrenmelerine etki eden faktörlerarasında öğretmen, müfredat, fizik kitapları, eğitim teknolojisi,güncel hayat bağlantıları, öğretim metotları ve öğrenci ilgi alanlarısayılabilir. Fiziği daha çekici yapmak için fizik öğretmenleri toplumufiziğin kendilerine hizmet ettiği konusunda inandırmalıdırlar. Fizikgerçekte insanların işlerinde, evlerinde ve çocukların ilgi alanlarındakarşılaştıkları olaylarla ilgilidir. Kaya (1998) öğrencileri motiveetmenin ilgi ve bilgilerini artırdığını söylemiştir. Fizik öğretmenleribu ilgiyi kurmak için daha fazla emek sarf etmelidirler.

İyi fizik öğretmeni dersini ve öğretmeyi sevmeli ve bunu dışayansıtmalıdır. Güncel deneyimlerle bağını kurmalı ve iyi organizeedilmiş olarak dersi anlatmalıdır (Woolnaugh, 1994). Bunlara ek olaraköğretmen sevecen olmalı, ders içinde ve dışında öğrencilerle zamanharcayabilmeli ve öğrencilerle sıcak ilişki kurabilmelidir.

Öğretmenlerin farklı ve öğrencileri aktif kılan öğretim metotlarınıkullanması da öğrencilerin fizik dersini daha zevkli öğrenmesinisağlayacaktır. Munsee (1972) öğrencilerin küçük gruplar halinde projeyapmasının, Bruce ve Weil (1972) sorgulayıcı ve gösterim tekniğininkullanılmasının, Reiner (1998) laboratuar kullanılmasının öğrencilerinilgisini artıracağını ve dolayısıyla fiziği daha zevkli öğrenecekleriniönermişlerdir.

Carter, Westbrook, ve Thompkins (1999) iyi bir fen eğitimininmateryallerin, malzemelerin medya ve teknolojinin organizasyonuna vebulunabilirliğine bağlı olduğunu açıklamıştır. Araştırmacılar uzunyıllar yalnızca kitap ve tahtanın görsel yardım aracı olarakkullanıldığını, oysa artık filmlerin, televizyonun, tepegözün, seskayıtlarının, bilgisayar ve İnternet'in de yaygın olarakkullanılmasının gerektiğini söylemişlerdir (Baez, 1973).

İyi hazırlanmış, öğrencilere çeşitli deneyimler kazandırmayı amaçlayanmüfredat programları öğrencilerin başarısını artırmaktadır (Wissink,1973). İdeal müfredat programının öğrencilerin hayatta ihtiyaç duyacağıbilgi ve kabiliyetleri tanıtması ve bilim adamlarının kullandığıteknikleri ve tutumları geliştirmesi gerekmektedir (Branson, Champbell,Davies, Herklots, ve Whitaker, 1998). Hükümetlere malzeme sağlamada veideal bir fizik müfredatı hazırlamada büyük görevler düşmektedir(Hepburn ve Gaskell, 1998).

Fizik eğitim araştırmalarına dayanmadan hazırlanan fizik kitapları daöğrencileri fizikten soğutabilmektedir. Fizik kitapları öğrenim/öğretimmateryali formatından uzak, kavram

yanılgılarının ayıklanmadığı, konuların gerçek hayatla bağlantısınınkurulmadığı ve kavramsal olmayan metotlarla hazırlanmaktadırlar.Türkiye'de müfredatın sık sık değiştiği de göz önüne alınarakkitapların gözden geçirilmesi gerekmektedir. Jhonson ve Bany (1970)öğrencilerin tutumlarına, ihtiyaçlarına ve ilgilerine göre hazırlanmışbir fizik dersinden öğrencilerin daha fazla zevk alacağını söylemiştir